微细光束固化的蒙特卡罗建模

光固化是光束与光敏树脂之间的光化学反应,其作用过程对光固化加工分辨率有着直接影响.基于光子输运理论,利用蒙特卡罗方法追踪光子往树脂中的运动轨迹,对曝光光束人射、传输过程进行抽样,建立了微细光束固化模型;利用遗传算法并结合光同化实验重构获得了树脂材料的光学参数;利用该崮化模型,模拟计算了微细会聚紫外光束(λ=365 nm)单点曝光同化过程和固化单元点的形状和大小,分析了不同曝光最对固化结果的影响规律,计算结果与实验结果一致.研究表明,该模型可以有效地对微细光束与光敏树脂作用的复杂过程进行仿真,并能对不同入射光和曝光工艺条件下的固化物进行模拟计算,为微细光固化机理的研究和工艺优化提供了基础.     

X射线微光刻的常规X线光源实现方法

叙述了利用固体靶X射线光源实验X射线微光刻的方法,给出了X射线腌膜、抗蚀剂及X射线曝光的工艺过程和实验结果。     

星载微光遥感器外场辐射定标光源的研制和检测

LED外场辐射定标积分球光源基于辐射通量等效理论,用于星载微光遥感器的在轨辐射定标。该定标光源采用12组峰值波长670 nm的LED密集阵列发光单元,每组最大电功率300 W,辐亮度输出达到5.2×10?2 W·cm?2·sr?1,通过等效辐射通量面积校正后,能够适用于10?9 W·cm?2·sr?1量级的微光通道在轨定标。光源的参数检测结果表明:定标光源角度均匀性在±30°以内优于99.6%,平面均匀性优于99.7%,1 h内稳定性优于99.9%,具有优良的辐射特性。在敦煌中国遥感卫星辐射校正场对VIIRS微光通道进行了在轨实测试验,在轨响应结果为8.27×10?9 W·cm?2·sr?1（含月光贡献和大气影响）,证明了该外场微光定标光源辐射量值设计的合理性。     

轨迹成型法加工球面光学零件新原理的研究

针对在现行球面光学零件加工的基本工序中存在的问题，提出了用轨迹成型法加工球面光学零件的新原理，并对其进行了深入研究。轨迹成型法加工新原理是零件在自身旋转的同时，以某一设定的曲率半径摆动的复合运动与磨轮的圆周运动相互干涉，形成凸或凹的球面。此加工原理的机床能够使加工工序集中化、磨床多用化、加工范围扩大化，而且使工件的面形精度和表面粗糙度容易得到保证，并且加工效率得到了提高，加工成本得到了降低。因此，该加工原理具有广泛的推广应用价值。     

微光ICCD参数校准装置的弱光均匀光源系统

在微光ICCD参数校准装置中,为了获得分辨力、信噪比、最低照度及像面均匀性等参数测试中光源输出不同光照度,需要大动态范围积分球微弱光均匀光源。通过对传统的光源结构以及存在的局限性进行分析,根据微光ICCD综合参数测试中对光源照度的不同要求,设计了弱光均匀漫射光源系统。光源系统采用双积分球模式,利用楔形渐变光阑及可变孔径光阑实现在色温恒定下照度的连续变化,形成不同照度范围的均匀漫射光源,对微光ICCD参数校准装置的弱光均匀漫射光源照度输出范围及均匀性进行了测量,得到该光源的出射光照度范围为（10-7～103）lx,出射光照度均匀性优于98%,光源满足微光ICCD性能参数测试的要求。     

用于微光夜视系统检测的夜天光模拟

介绍用于微光夜视仪性能评价的夜天光模拟器的原理和系统概念以及对光源、光谱、滤光片等的选择。     

微光管电源集成电路研制

简介三代微光管电源集成电路的工作原理和研制情况,详述电路设计、版图设计和工艺设计等研制的关键技术.研究电路性能参数对微光管电源的板压稳定性、屏压稳定性和ABC(自动亮度控制)性能的影响.比较研制电路与国外样品电路在主要电性能方面的差异及优劣.得出了研制电路完全可以取代国外电路的结论.     

集成微光机电系统中的矢量光学问题

集成微光机电(MOEM) 系统是近年来迅速地发展起来的一门新兴的综合学科,它融合了微光学元件、微电子器件和微机械结构的优点.不但在技术上有重要的应用,还蕴涵着与小尺寸器件有关的力学、热学、电学、光学,以及材料科学等丰富的基础科学研究课题.文章探讨了MOEM 系统中典型的微光学元件,如衍射微透镜、折射微透镜和微光栅中的矢量光学问题,简要地介绍了相应的求解方法.     

微光夜视技术的进展与展望

微光夜视技术作为主要为夜战服务的军用光电子高新技术，其在现代高新技术局部战争和夜战中的作用和地位变得更加突出和重要。随着微光夜视技术的快速发展和器件、系统性能水平的不断提高，微光夜视技术在未来高新技术战争和信息化战争中将具有巨大的发展潜力和广阔的应用前景。在对国外超二代、三代和四代微光像增强器技术发展思路、管型特点和关键技术进行深入分析的基础上，介绍了国内外微光夜视技术的发展现状和最新进展。结合我国目前的设备条件、元器件性能和技术水平的现状，对我国微光夜视技术的发展方向和重要的关键技术进行了阐述，提出了自己的一些建议和展望。     

轨迹成型法精密磨削加工机床的精度分析

为了保证用轨迹成型法加工光学零件的面形精度,对精密磨削机床影响工件面形误差的因素进行了理论分析。推导出机床调整机构可消除误差的公式。并以误差公式计算出的误差值来调整机床的微调机构,可达到减少面形误差,进而保证面形精度的目的。     

激光等离子体13.5 nm极紫外光刻光源进展

半导体产业是高科技、信息化时代的支柱。光刻技术,作为半导体产业的核心技术之一,已成为世界各国科研人员的重点研究对象。本文综述了激光等离子体13.5 nm极紫外光刻的原理和国内外研究发展概况,重点介绍了其激光源、辐射靶材和多层膜反射镜等关键系统组成部分。同时,指出了在提高激光等离子体13.5 nm极紫外光源输出功率的研究进程中所存在的主要问题,包括提高转换效率和减少光源碎屑。特别分析了目前已实现百瓦级输出的日本Gigaphoton公司和荷兰的ASML公司的极紫外光源装置。最后对该项技术的发展前景进行了总结与展望。     

极端远紫外光刻的等离子体光源及其光学性质研究进展

现代技术的飞速发展需要集成电路不断小型化，因而开发下一代光刻光源以满足小型化的要求成为当前的一项紧迫任务。目前工业界确定的下一代光刻光源是波长为13．5nm的极端远紫外（EUV）光源，它能够把光刻技术扩展到32nm以下的特征尺寸，氙和锑材料的等离子体光源被认为是这种光源的最佳候选者。文章在介绍EUV光刻原理和EUV光源基本概念的基础上，讨论了目前研究得最多、技术最成熟的激光产生的和气体放电产生的等离子体EUV光源，对EUV光源的初步应用进行了简单介绍，并着重对氙和锑材料产生的等离子体发射性质和吸收性质的实验与理论研究进展进行了详细介绍与讨论。目前的理论研究进展表明，统计物理模型还不能很好地预测氙和锑等离子体的发射与吸收光谱，因此迫切需要发展细致能级物理模型，以得到更为精确的等离子体光学性质参数，并用于指导实验设计。提高EUV转换效率。     

金刚石紫外发光器件研究进展

蓝光或紫外激光在光电子学和光储存方面有广阔的应用，一直是国际上关注的前沿领域．而金刚石是最好的半导体紫外发光材料．特别是用于高温、高压、高功率、强辐射和强腐蚀环境中更能显示其优越性．目前人们已在实验上用同质外延、异质外延的方法制备了金刚石紫外发光二极管，观察到了较强的紫外光发射．人们尝试用金刚石与其他半导体材料结合的方法，成功地研制出了金刚石紫外发光二极管，开拓了该研究领域最新研究方向．文章对这些金刚石紫外发光器件研究的最新进展进行了评述．     

Phase defect inspection of multilayer masks for 13.5 nm optical lithography using PEEM in a standing wave mode

We report on recent developments of an “at wavelength” full-field imaging technique for defect inspection of multilayer mask blanks for extreme ultraviolet lithography (EUVL). Our approach uses photoemission electron microscopy (PEEM) in a near normal incidence mode at 13.5 nm wavelength to image the photoemission induced by the EUV wave field on the multilayer blank surface. We analyze buried defects on Mo/Si multilayer samples down to a lateral size of 50 nm and report on first results obtained from a six inches mask blank prototype as prerequisite for industrial usage.     

基于空间光调制器与CCD的衍射和干涉定量实验

利用空间光调制器与CCD摄像机,取代传统的光刻掩膜板及白屏,构建成新型光衍射与干涉定量实验系统,将PC机软件绘制的狭缝小孔等衍射图案传输至空间光调制器,用CCD接收其远场衍射和干涉图样,再用PC机处理图像,做定量分析.可验证狭缝和圆孔衍射公式;对形状和空间关系复杂的异形孔,也可方便地实现衍射干涉图样的观察存储与测算.     

光栅光阀光学特性分析及其在热敏CTP中的应用

光栅光阀(GLV)是一种衍射MOEMS空间光调制器,利用其对激光束的调制作用,可成功地应用于计算机直接制版(CTP)系统中。提出了简化的光栅光阀光学模型,并根据夫琅和费单缝衍射理论和多光束干涉理论对光栅光阀的光学特性进行了理论分析。介绍了光栅光阀在热敏CTP系统中的应用,分析了光栅光阀光学记录设备的结构和成像原理。得出了基于GLV技术的热敏CTP数字成像过程,为国内印刷企业使用这种热敏成像技术提供了理论依据。     

Theoretical study on slow light in different structures of optical microfiber knot resonators (OMKRs)

Based on the light propagation theory of the single-ring optical microfiber knot resonator (OMKR), we further establish the similar theory for OMKRs with a parallel connection structure and that with a serial connection structure, respectively. The relationships of the output and the input light fields in different OMKRs are analyzed. Numerical simulations of the slow-light performances of the OMKRs with single ring, multi-parallel rings and multi-serial rings at the communication wavelength around 1550 nm are given and discussed. Compared with the single-ring OMKR, it is found that a large group time delay with very narrow bandwidth can be obtained in OMKRs with n-ring parallel connection structure, while a broadband group time delay can be achieved in OMKRs with n-ring serial connection structure.     

Photocatalytic reduction of chromium(VI) in aqueous solution using dye-sensitized nanoscale ZnO under visible light irradiation

Photocatalytic removal of Cr⁶⁺ from aqueous solution using dye-sensitized nanoscale ZnO under visible light irradiation was studied in this work. First, nanoscale ZnO was prepared by the co-precipitation method. Then, sensitization of nanoscale ZnO by Alizarin Red S dye followed. Further, nanoscale ZnO and dye-sensitized nanoscale ZnO (designated nanoZnO and nanoZnO*, respectively) were both characterized by various photospectrometry methods, such as scanning electron microscopy (SEM), scanning electron microscopy-energy dispersive X-ray spectrometry (SEM-EDS), EDS-mapping, transmission electron microscopy (TEM), and X-ray diffractometry (XRD). It was found that both types of prepared particles are spherical in shape with a size range of 20 to 50 nm. XRD patterns showed that both nanoZnO and nanoZnO* had the same crystalline structure of zincite. In the photocatalytic reduction aspect, effects of different light sources and dosage of nanoZnO* on Cr⁶⁺ reduction ([Cr⁶⁺]_initial = 20 mg/L) were evaluated in this work. Treatment of chromium(VI)-bearing wastewater under the conditions of using 1.0 g/L of nanoZnO*, neutral pH, irradiation of household fluorescence lamps for 6 h and 17 h would yield Cr⁶⁺ removal efficiencies of about 68% and 90%, respectively. When the household fluorescence lamps were replaced by visible-light lamps of 400–500 nm in wavelength, the corresponding removal efficiencies dropped to about 50% and 75%, respectively. When nanoZnO* was irradiated by sunlight under almost the same experimental conditions, the Cr⁶⁺ reduction efficiency increased up to 90%. In summary, sensitizing nanoscale ZnO with Alizarin Red S dye for photocatalytic applications using visible light is feasible. The relevant reaction mechanism and pathways were also proposed in this work.     

Anomalous diffraction approximation method for retrieval of spherical and spheroidal particle size distributions in total light scattering

Using total light scattering technique to measure the particle size distribution has advantages of simplicity in measurement principle and convenience in the optical arrangement. However, the calculation of extinction efficiency based on Mie theory for a spherical particle is expensive in both time and resources. Thus, a simple but accurate approximation formula for the exact extinction efficiency may be very desirable. The accuracy and limitations of using the anomalous diffraction approximation (ADA) method for calculating the extinction efficiency of a spherical particle are investigated. Meanwhile, the monomodal and bimodal particle size distributions of spherical particles are retrieved using the genetic algorithm in the dependent model. Furthermore, the spheroidal model in the retrieval of non-spherical particle size distribution is also discussed, which verifies the non-sphericity has a significant effect on the retrieval of particle size distribution compared with the assumed homogeneous isotropic sphere. Both numerical computer simulations and experimental results illustrate that the ADA can be successfully applied to retrieve the particle size distributions for spherical and spheroidal particles with high stability even in the presence of random noise. The method has advantages of simplicity, rapidity, and suitability for in-line particle size measurement.     

DLS粒度测量实验中噪声的影响与克服

噪声是始终存在于动态光散射实验的整个测量过程中,噪声的大小直接影响测量系统的信噪比大小与测量结果的准确性。根据噪声产生的物理原因,将动态光散射实验中的噪声分为外部环境噪声和设备内部噪声两大类。为了最大限度的降低噪声提高测量的准确性,在详细探讨影响动态光散射粒度测量实验中各种噪声的来源的基础上,分析了噪声对实验结果的影响,并提出相应解决的办法。